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摘要：文章主要介绍了焦炉煤气净化除尘工艺中的脱硫，脱氨，脱苯等主要技术工艺，相应的提出了对焦炉煤气新技术的探讨分析，以供参考。
关键词：焦炉煤气净化 脱硫 脱氨 脱苯
中图分类号：TF535文献标识码： A
1.焦炉煤气净化工艺的发展
我国焦炉没去净化发展是与炼焦工业的发展紧密相连的。建国以来，随着炼焦工业的发展，煤气净化工艺从无到有，蓬勃发展，技术水平和装备水平得到了不断提高。大体上经历了三个阶段：
第一阶段：20世纪50年代末-20世纪60年代中期；50年代末我国从苏联引进焦炉煤气净化工艺，其工艺流程是以基础、消化翻板饱和器法生产硫氨的老流程，该工艺流程陈旧、能耗高、环保措施不健全、装备水平底。主要表现在冷却效率底，硫铵装置设备庞大，煤气阻力大，设备腐蚀严重，对大气、水体污染严重，蒸汽消耗量太大，产品质量底等。
第二阶段：20世纪60年代中期-20世纪70年代末；随着我国自行设计的“58型焦炉”的不断推广及炭化室高5.5米焦炉的诞生，对煤气净化工艺开展了与石油、化工行业找差距进行技术改革的阶段。在此期间，初冷流程改为二段冷却，解决了终冷水的污染问题，采用溶剂脱酚和生物脱酚装置以及开发出双塔、单塔脱苯的新工艺；除此之外，还推广了采用氨水流程以适应我国当时国内硫酸供应紧张的问题。但是，氨水流程也存在着设备腐蚀、堵寒严重、浓氨水产品质量低劣、产品滞销、开工率底等致命问题。
第三阶段：从改革开放至今：随着改革开放以来，我国通过与国外技术的交流，联合设计、技术引进等方式，先后引进了各种规模、不同工艺的多套装置，我国工程技术人员基本上掌握了全负压煤气净化工艺、AS洗涤脱硫工艺、脱酸蒸氨工艺、氨分解硫回收工艺、无饱和器法硫铵工艺、FRC法和T-H法脱硫脱氢工艺、索尔菲班法脱硫工艺、真空空碳酸盐法脱硫工艺、冷法和热法弗萨姆无水氨工艺以及与之相配套的生产浓硫酸和78%硫酸的工艺等国际先进技术，并在设备和材料国产化方面取得了突破性进展。工艺技术的不断更新，生产过程自动化控制水平也得到了提高，使我国煤气净化技术和装备有了一个质的飞跃，从而迈向了国际先进行列。
2.焦炉煤气净化的主要工序
煤气净化主要是脱除煤气中的有害成分，具体包括冷却和输送出炉煤气、脱除煤气中H2S，HCN等酸性气体和NH3 类碱性气体、脱除及回收煤气中焦油类、苯类等物质以及萘等。因此一般工艺包括鼓冷、洗涤、解析、后处理等主要工序内容。
2.1焦煤煤气的脱氨：
①水洗法，包括浓氨水法、间接法制（NH4）2SO4、联碱法制NH4C1、氨分解法等；
②硫酸吸氨法生产（NH4）2SO4 ，有饱和器法和酸洗塔法；
③磷酸吸氨法，包括磷酸氢二氨法和佛萨姆法、半直接饱和法。器后含氨可控制在0103g/m3以下，水洗氨和氨分解联合流程，目前塔后含氨在0105g/m3以下。
2.2焦煤煤气的脱苯：
煤气中苯类脱除理论上可以通过冷冻、吸附、洗涤3种方式完成。工业上主要采用油洗涤方式，根据使用洗油的来源及组份差别，分为焦油洗油洗苯和石油洗油洗苯。有粗焦油加工系统的大型焦化厂均采用自产焦油洗涤方式。在洗涤塔中煤气与洗油逆向接触，要具备足够的吸收面积、吸收时间、吸收推动力（温度、塔内压力、贫油含苯）、洗油分子量及喷淋量等，洗涤后煤气中苯可由25-38g/m3降至2g/m3以下。洗苯后的富油经蒸馏解析后返回洗涤，经苯和重苯送后续系统进一步加工。
2.3焦煤煤气的脱硫：
①湿法脱硫：湿法脱硫主要为脱除焦炉煤气中大量的硫化氢，所采用的工艺一般为湿式氧化法，如栲胶法、改良ADA法、氨水液相催化法等。
主体工艺为：脱硫液在脱硫塔中从塔顶喷淋而下与塔底来的焦炉煤气逆向接触实现硫化氢的吸收脱除，吸收了大量硫化氢的脱硫富液在再生塔或喷神再生器中实现脱硫液的再生，再生完成的脱硫液通过加压后进入脱硫塔循环使用。脱硫液再生过程中产生单质硫，副产硫膏或硫磺，实现脱硫、固硫同时进行，不会在成二次污染，因此较为常用。
②干法脱硫：经过湿法脱硫后，焦炉煤气中的硫大部分被脱除掉了，余下少量的硫化氢和部分难以脱除的有机硫采用干法脱硫。干法脱硫位于焦炉煤气制甲醇工艺中的精脱硫工段，为中温干法脱硫工艺。此总方法的过程是首先要将有机硫转化为硫化氢，然后利用脱硫剂吸收脱除。
对于有机硫转化为硫化氢，有3种工艺：水解转化、加氢转化、热分解。对于简单的有机硫早催化剂作用下利用低温水解转化工艺即可达到较高的转化率；而对于复杂的有机硫则需在较高的温度下（300-450℃）和有催化剂存在的情况下加氫反应生成硫化氢，此过程往往也伴随着热解反应的发生。
3.焦炉煤气净化的新技术探讨
3.1煤气净化新工艺简述
在简化工艺流程、减少投资占地、降低生产成本的前提下，为满足城市煤气标准要求，在对传统煤气净化工艺冷凝鼓风工段后各工序利弊分析的基础上，通过合并其同类功能、取消某些单元操作或调整相关工序的前后顺序，推出了焦炉煤气净化新工艺。以硫铵脱除流程为例，对新工艺简介如下：粗煤气→气液分离→初冷→脱苯萘→捕洗油→脱硫→煤气输送→脱氨→净化煤气（城市煤气）。
3.2工艺流程与原理：如下图所示：
该技术关键是准确控制整个系统中的温度分布。从焦炉出口的煤气首先经过热回收器，通过热交换后煤气冷却到500℃左右，同时从热回收器出来的热空气是一种很好的热源。而后煤气进入旋风除尘器，出去煤气中的粗粉尘，再由底部进入陶瓷除尘器，经过塔内陶瓷球的过滤吸附，除去高温煤气中直径在50μm左右的细粉尘颗粒。当陶瓷球打到饱和状态，启动陶瓷球连续再生装置，清掉陶瓷球表面的灰尘，再生循环使用。从陶瓷塔顶出来的干净煤气进入焦油冷却分离器，煤气温度控制在400℃左右，由于焦煤炉气在400℃以下会产生焦油凝集，必须及时分离冷凝的焦油，防止其冷凝在换热管管壁上，堵塞煤气通道。因此冷却分离器整体倾斜放置以利于焦油的流动。并且，分离器底部分段设置引流槽，对不同温度段冷凝出来的焦油分段引出。出焦油冷却分离器的煤气温度控制在80-100℃，进入初冷塔脱萘，最后煤气进入深冷室，冷冻温度-15℃至-20℃，分离纯煤气中的H2S,SO2 ,HCN等。
结语：进入新世纪以来，我国焦炉煤气净化技术有了很大的进步。发展煤气净化技术，不仅可以获得良好的环境效益和社会效益，还可以获得显著的宏观经济效益。大力发展煤气净化技术对于保障高效。清洁的能源供应将起到相当重要的作用，是现今经济条件下实现可持续发展的必然选择。
参考文献：
【1】张巨水 焦化厂焦炉煤气脱硫脱氢工艺选择[j]煤化工，2011（4）：21
【2】杨春光，王光玉.对完善国内氨水湿式氧化法脱硫的建议[j].煤化工，2010，（2）：58-56
【3】姚昭章，郑明东.炼焦学[M].北京：冶金工业出版社，2005：:103-104.
关键词：焦炉煤气净化 脱硫 脱氨 脱苯
中图分类号：TF535文献标识码： A
1.焦炉煤气净化工艺的发展
我国焦炉没去净化发展是与炼焦工业的发展紧密相连的。建国以来，随着炼焦工业的发展，煤气净化工艺从无到有，蓬勃发展，技术水平和装备水平得到了不断提高。大体上经历了三个阶段：
第一阶段：20世纪50年代末-20世纪60年代中期；50年代末我国从苏联引进焦炉煤气净化工艺，其工艺流程是以基础、消化翻板饱和器法生产硫氨的老流程，该工艺流程陈旧、能耗高、环保措施不健全、装备水平底。主要表现在冷却效率底，硫铵装置设备庞大，煤气阻力大，设备腐蚀严重，对大气、水体污染严重，蒸汽消耗量太大，产品质量底等。
第二阶段：20世纪60年代中期-20世纪70年代末；随着我国自行设计的“58型焦炉”的不断推广及炭化室高5.5米焦炉的诞生，对煤气净化工艺开展了与石油、化工行业找差距进行技术改革的阶段。在此期间，初冷流程改为二段冷却，解决了终冷水的污染问题，采用溶剂脱酚和生物脱酚装置以及开发出双塔、单塔脱苯的新工艺；除此之外，还推广了采用氨水流程以适应我国当时国内硫酸供应紧张的问题。但是，氨水流程也存在着设备腐蚀、堵寒严重、浓氨水产品质量低劣、产品滞销、开工率底等致命问题。
第三阶段：从改革开放至今：随着改革开放以来，我国通过与国外技术的交流，联合设计、技术引进等方式，先后引进了各种规模、不同工艺的多套装置，我国工程技术人员基本上掌握了全负压煤气净化工艺、AS洗涤脱硫工艺、脱酸蒸氨工艺、氨分解硫回收工艺、无饱和器法硫铵工艺、FRC法和T-H法脱硫脱氢工艺、索尔菲班法脱硫工艺、真空空碳酸盐法脱硫工艺、冷法和热法弗萨姆无水氨工艺以及与之相配套的生产浓硫酸和78%硫酸的工艺等国际先进技术，并在设备和材料国产化方面取得了突破性进展。工艺技术的不断更新，生产过程自动化控制水平也得到了提高，使我国煤气净化技术和装备有了一个质的飞跃，从而迈向了国际先进行列。
2.焦炉煤气净化的主要工序
煤气净化主要是脱除煤气中的有害成分，具体包括冷却和输送出炉煤气、脱除煤气中H2S，HCN等酸性气体和NH3 类碱性气体、脱除及回收煤气中焦油类、苯类等物质以及萘等。因此一般工艺包括鼓冷、洗涤、解析、后处理等主要工序内容。
2.1焦煤煤气的脱氨：
①水洗法，包括浓氨水法、间接法制（NH4）2SO4、联碱法制NH4C1、氨分解法等；
②硫酸吸氨法生产（NH4）2SO4 ，有饱和器法和酸洗塔法；
③磷酸吸氨法，包括磷酸氢二氨法和佛萨姆法、半直接饱和法。器后含氨可控制在0103g/m3以下，水洗氨和氨分解联合流程，目前塔后含氨在0105g/m3以下。
2.2焦煤煤气的脱苯：
煤气中苯类脱除理论上可以通过冷冻、吸附、洗涤3种方式完成。工业上主要采用油洗涤方式，根据使用洗油的来源及组份差别，分为焦油洗油洗苯和石油洗油洗苯。有粗焦油加工系统的大型焦化厂均采用自产焦油洗涤方式。在洗涤塔中煤气与洗油逆向接触，要具备足够的吸收面积、吸收时间、吸收推动力（温度、塔内压力、贫油含苯）、洗油分子量及喷淋量等，洗涤后煤气中苯可由25-38g/m3降至2g/m3以下。洗苯后的富油经蒸馏解析后返回洗涤，经苯和重苯送后续系统进一步加工。
2.3焦煤煤气的脱硫：
①湿法脱硫：湿法脱硫主要为脱除焦炉煤气中大量的硫化氢，所采用的工艺一般为湿式氧化法，如栲胶法、改良ADA法、氨水液相催化法等。
主体工艺为：脱硫液在脱硫塔中从塔顶喷淋而下与塔底来的焦炉煤气逆向接触实现硫化氢的吸收脱除，吸收了大量硫化氢的脱硫富液在再生塔或喷神再生器中实现脱硫液的再生，再生完成的脱硫液通过加压后进入脱硫塔循环使用。脱硫液再生过程中产生单质硫，副产硫膏或硫磺，实现脱硫、固硫同时进行，不会在成二次污染，因此较为常用。
②干法脱硫：经过湿法脱硫后，焦炉煤气中的硫大部分被脱除掉了，余下少量的硫化氢和部分难以脱除的有机硫采用干法脱硫。干法脱硫位于焦炉煤气制甲醇工艺中的精脱硫工段，为中温干法脱硫工艺。此总方法的过程是首先要将有机硫转化为硫化氢，然后利用脱硫剂吸收脱除。
对于有机硫转化为硫化氢，有3种工艺：水解转化、加氢转化、热分解。对于简单的有机硫早催化剂作用下利用低温水解转化工艺即可达到较高的转化率；而对于复杂的有机硫则需在较高的温度下（300-450℃）和有催化剂存在的情况下加氫反应生成硫化氢，此过程往往也伴随着热解反应的发生。
3.焦炉煤气净化的新技术探讨
3.1煤气净化新工艺简述
在简化工艺流程、减少投资占地、降低生产成本的前提下，为满足城市煤气标准要求，在对传统煤气净化工艺冷凝鼓风工段后各工序利弊分析的基础上，通过合并其同类功能、取消某些单元操作或调整相关工序的前后顺序，推出了焦炉煤气净化新工艺。以硫铵脱除流程为例，对新工艺简介如下：粗煤气→气液分离→初冷→脱苯萘→捕洗油→脱硫→煤气输送→脱氨→净化煤气（城市煤气）。
3.2工艺流程与原理：如下图所示：
该技术关键是准确控制整个系统中的温度分布。从焦炉出口的煤气首先经过热回收器，通过热交换后煤气冷却到500℃左右，同时从热回收器出来的热空气是一种很好的热源。而后煤气进入旋风除尘器，出去煤气中的粗粉尘，再由底部进入陶瓷除尘器，经过塔内陶瓷球的过滤吸附，除去高温煤气中直径在50μm左右的细粉尘颗粒。当陶瓷球打到饱和状态，启动陶瓷球连续再生装置，清掉陶瓷球表面的灰尘，再生循环使用。从陶瓷塔顶出来的干净煤气进入焦油冷却分离器，煤气温度控制在400℃左右，由于焦煤炉气在400℃以下会产生焦油凝集，必须及时分离冷凝的焦油，防止其冷凝在换热管管壁上，堵塞煤气通道。因此冷却分离器整体倾斜放置以利于焦油的流动。并且，分离器底部分段设置引流槽，对不同温度段冷凝出来的焦油分段引出。出焦油冷却分离器的煤气温度控制在80-100℃，进入初冷塔脱萘，最后煤气进入深冷室，冷冻温度-15℃至-20℃，分离纯煤气中的H2S,SO2 ,HCN等。
结语：进入新世纪以来，我国焦炉煤气净化技术有了很大的进步。发展煤气净化技术，不仅可以获得良好的环境效益和社会效益，还可以获得显著的宏观经济效益。大力发展煤气净化技术对于保障高效。清洁的能源供应将起到相当重要的作用，是现今经济条件下实现可持续发展的必然选择。
参考文献：
【1】张巨水 焦化厂焦炉煤气脱硫脱氢工艺选择[j]煤化工，2011（4）：21
【2】杨春光，王光玉.对完善国内氨水湿式氧化法脱硫的建议[j].煤化工，2010，（2）：58-56
【3】姚昭章，郑明东.炼焦学[M].北京：冶金工业出版社，2005：:103-104.